CN114539643A - 一种可用于与abs塑料接触的中低硬度丁腈橡胶 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种可用于与ABS塑料接触的中低硬度丁腈橡胶，其包括如下组分：丁腈橡胶、活化剂、硫化剂、硫化促进剂、防老剂、防护蜡、补强剂、增塑剂和加工助剂，所述增塑剂为数均分子量≤10000的丁二烯‑丙烯腈聚合物，所述丁腈橡胶的含量为100重量份时，所述增塑剂的含量为35‑50重量份。本发明采用数均分子量≤10000的丁二烯‑丙烯腈聚合物作为丁腈橡胶配方体系的增塑剂，并对其它组分的种类和含量进行了优选，使所制备的中低硬度丁腈橡胶不仅保留了丁腈橡胶制品原有的优异性能，还可用于与ABS塑料和HIPS塑料接触，不会对ABS塑料和HIPS塑料造成劣化作用，解决了丁腈橡胶与ABS塑料接触的腐蚀问题。
Description
技术领域
本发明属于合成橡胶技术领域，具体涉及一种可用于与ABS塑料接触的中低硬度丁腈橡胶。
背景技术
丁腈橡胶(NBR)是由丙烯腈与丁二烯单体聚合而成的一种合成橡胶，经过适当的组分配合可以使其具有耐油、耐热、耐磨耗、耐水、气密性好、高温减震等性能，同时，丁腈橡胶的加工性能好，硫化速度快，材料成本低，因此被广泛应用于制造各种密封、减震、耐油等橡胶零部件，其应用几乎涵盖了如机械制造、印刷、航空航天、航海、军工、家用电器、汽车制造、玩具制造等领域。
丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)是丙烯腈、1,3-丁二烯和苯乙烯的三元共聚物，是目前使用最广泛的工程塑料之一。ABS树脂的抗冲击性、耐热性、耐低温性、耐化学药品性及电气性能优良，还具有易加工、制品尺寸稳定好、表面光泽度高等特点，容易涂装、着色，还可以进行表面喷镀金属、电镀、焊接、热压和粘接等二次加工，已被广泛应用于机械、汽车、电子电器、仪器仪表、纺织和建筑等工业领域。
在实际使用过程中，很多ABS塑料构件在一些设备中的应用往往需要附加使用丁腈橡胶制品来满足其密封、耐油、减震等功能需求。然而，现有丁腈橡胶制品在长时间接触ABS塑料构件后会出现粘连，造成塑料构件的表面出现劣化、粉化、软化甚至断裂的情况，特别是中低硬度的丁腈橡胶制品的情况更加严重。因此，在长期的生产实践中，业界已形成了一个共识，就是丁腈橡胶制品不能与ABS塑料构件接触，尤其是中低硬度(40-50邵氏A)的丁腈橡胶制品。上述现象大大限制了ABS和NBR两种常用工程材料的配合使用，导致很多需要耐油、密封、耐水、减震的ABS塑料构件不得不采取其它技术路线，不但增加了生产成本，还降低了使用功能。
发明内容
为解决上述现有技术中存在的不足之处，本发明的目的在于提供一种可用于与ABS塑料接触的中低硬度丁腈橡胶。
为达到其目的，本发明所采用的技术方案为：
一种可用于与ABS塑料接触的中低硬度丁腈橡胶，其包括如下组分：丁腈橡胶、活化剂、硫化剂、硫化促进剂、防老剂、防护蜡、补强剂、增塑剂和加工助剂，所述丁腈橡胶的含量为100重量份时，所述增塑剂的含量为35-50重量份，所述增塑剂为数均分子量≤10000的丁二烯-丙烯腈聚合物。
本发明人经深入研究发现，丁腈橡胶对ABS塑料造成劣化作用的主要原因在于增塑剂迁移产生腐蚀破坏作用。为此，本发明加入适量数均分子量≤10000的丁二烯-丙烯腈聚合物作为增塑剂，替代现有丁腈橡胶常用的酯类增塑剂。所述丁二烯-丙烯腈聚合物不仅能使橡胶的柔韧性增强，易于加工，而且在硫化时能与橡胶分子产生交联结合，从而可以防止迁移，解决丁腈橡胶与ABS塑料接触的腐蚀问题，使得丁腈橡胶与ABS塑料得以配合使用。
同时，本发明还对其它组分的种类和含量进行了优选，使本发明配方可延用现有丁腈橡胶的炼胶工艺和硫化成型工艺，无需增加特殊设备，降低产品成本。本发明配方的中低硬度丁腈橡胶保留了丁腈橡胶制品原有的优异性能，还可用于与HIPS塑料接触，不会对HIPS塑料造成劣化作用。
优选地，所述丁腈橡胶为丁腈橡胶N41。
优选地，所述活化剂选自氧化锌、硬脂酸中的至少一种，所述丁腈橡胶的含量为100重量份时，所述活化剂的含量为4-7重量份。
优选地，所述硫化剂为硫磺，所述丁腈橡胶的含量为100重量份时，所述硫化剂的含量为1-1.5重量份。
优选地，所述硫化促进剂选自硫化促进剂TT、硫化促进剂DM、硫化促进剂M中的至少一种。
优选地，所述丁腈橡胶的含量为100重量份时，所述硫化促进剂的含量为2-3重量份。
优选地，所述防老剂选自防老剂RD、防老剂MB中的至少一种，所述丁腈橡胶的含量为100重量份时，所述防老剂的含量为2.5-3.5重量份。
优选地，所述防护蜡为微晶蜡，所述丁腈橡胶的含量为100重量份时，所述防护蜡的含量为1重量份。
优选地，所述补强剂为炭黑，所述丁腈橡胶的含量为100重量份时，所述补强剂的含量为30-50重量份。
优选地，所述加工助剂为蜡粉AC617A，所述丁腈橡胶的含量为100重量份时，所述加工助剂的含量为2-5重量份。
所述可用于与ABS塑料接触的中低硬度丁腈橡胶按照现有普通丁腈橡胶的制备方法进行制备，其包括如下步骤：
(1)将丁腈橡胶在密炼机中塑炼3-5分钟；
(2)加入防老剂、活化剂和防护蜡进行混炼2分钟；
(3)加入补强剂、加工助剂和1/3的增塑剂混炼5分钟；
(4)加入1/3的增塑剂混炼2分钟；
(5)再加入剩余的增塑剂混炼3-5分钟；
(6)出料并在开炼机中压片，冷却停放12小时；
(7)在开炼机中加入硫化剂和硫化促进剂，冷却停放12小时以上(例如12～16h)；
(8)预成型后进入硫化成型工序。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：本发明采用数均分子量≤10000的丁二烯-丙烯腈聚合物作为丁腈橡胶配方体系的增塑剂，替代现有丁腈橡胶常用的酯类增塑剂，还对其它组分的种类和含量进行了优选，使所制备的中低硬度丁腈橡胶不仅保留了丁腈橡胶制品原有的优异性能，还可用于与ABS塑料和HIPS塑料接触，不会对ABS塑料和HIPS塑料造成劣化作用，解决了丁腈橡胶与ABS塑料接触的腐蚀问题，使得丁腈橡胶与ABS塑料得以配合使用。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的技术方案作进一步描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。实施例和对比例所使用的原料均可通过市售购买获得，且平行实验使用的都是同一种。
硫化促进剂由硫化促进剂TT、硫化促进剂DM和硫化促进剂M按1:1的质量比复配而成。
丁二烯-丙烯腈聚合物：数均分子量为10000以下，商品型号N301，厂家日本瑞翁。
实施例1
实施例1提供了一种可用于与ABS塑料接触的中低硬度丁腈橡胶，其重量份配方如下：丁腈橡胶N41 100份、氧化锌3份、硬脂酸1份、硫磺1份、硫化促进剂2份、防老剂RD 1.5份、防老剂MB 2份、微晶蜡1份、炭黑30份、丁二烯-丙烯腈聚合物(增塑剂)35份和蜡粉AC617A(加工助剂)2份。
所述中低硬度丁腈橡胶的制备方法包括如下步骤：
(1)将丁腈橡胶N41在密炼机中塑炼3-5分钟；
(2)加入防老剂RD、防老剂MB、氧化锌、硬脂酸和微晶蜡进行混炼2分钟；
(3)加入炭黑、蜡粉AC617A和1/3的丁二烯-丙烯腈聚合物混炼5分钟；
(4)加入1/3的丁二烯-丙烯腈聚合物混炼2分钟；
(5)再加入剩余的丁二烯-丙烯腈聚合物混炼3-5分钟；
(6)出料并在开炼机中压片，冷却停放12小时；
(7)在开炼机中加入硫磺和硫化促进剂，混合均匀后打三角包三次，3mm辊距出片，冷却停放12小时以上(例如12～16h)；注：密炼机的温度控制在130℃以下；
(8)预成型后进入硫化成型工序。
实施例2
实施例2提供了一种可用于与ABS塑料接触的中低硬度丁腈橡胶，其重量份配方如下：丁腈橡胶N41 100份、氧化锌3份、硬脂酸1份、硫磺1份、硫化促进剂3份、防老剂RD 1.5份、防老剂MB 2份、微晶蜡1份、炭黑40份、丁二烯-丙烯腈聚合物(增塑剂)40份和蜡粉AC617A(加工助剂)4份。
所述中低硬度丁腈橡胶的制备方法同实施例1的制备方法。
实施例3
实施例3提供了一种可用于与ABS塑料接触的中低硬度丁腈橡胶，其重量份配方如下：丁腈橡胶N41 100份、氧化锌5份、硬脂酸2份、硫磺1.5份、硫化促进剂3份、防老剂RD 1.5份、防老剂MB 1份、微晶蜡1份、炭黑50份、丁二烯-丙烯腈聚合物(增塑剂)50份和蜡粉AC617A(加工助剂)5份。
所述中低硬度丁腈橡胶的制备方法同实施例1的制备方法。
对比例1
对比例1提供了一种传统中低硬度丁腈橡胶，其重量份配方如下：丁腈胶N41 100份、氧化锌5份、硬脂酸2份、硫磺1.5份、硫化促进剂3份、防老剂RD 1份、防老剂MB 1份、柠檬酸三丁酯(酯类增塑剂)40份和炭黑50份。硫化促进剂由硫化促进剂TT、硫化促进剂CBS和硫化促进剂M按1:1的质量比复配而成。
所述中低硬度丁腈橡胶的制备方法参照实施例1的制备方法。
性能测试
一、按现行标准，将实施例1～3制备的中低硬度丁腈橡胶进行物理机械性能测试。测试结果显示，实施例1～3制备的中低硬度丁腈橡胶的物理机械性能如下：邵氏硬度为40-50A，拉伸强度为12-13MPa，断裂伸长率为650％-700％，扯断永久变形率为15％-20％
二、将实施例1～3和对比例1的中低硬度丁腈橡胶制备成相同规格的试样，把试样夹在平整的ABS板材中，放置在70-80℃的烘箱中，利用5kg的砝码加压进行试验，观察放置不同时间后塑料表面的状况，结果如下表所示：
通过上表数据可看出，对比例1的传统中低硬度丁腈橡胶在与ABS塑料接触1天后，即已导致ABS塑料的表面受到轻度腐蚀，表面粗糙，在与ABS塑料接触30天后，导致ABS塑料的表面出现明显的腐蚀破损。而本发明实施例1～3的中低硬度丁腈橡胶与ABS塑料接触30天后，ABS塑料的表面仍维持光滑，无腐蚀现象，而表面出现的黄色痕迹为炭黑色素影响所致，对制件的使用性能无不良影响。
最后所应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。
Claims (10)
1.一种可用于与ABS塑料接触的中低硬度丁腈橡胶，其特征在于，包括如下组分：丁腈橡胶、活化剂、硫化剂、硫化促进剂、防老剂、防护蜡、补强剂、增塑剂和加工助剂，所述丁腈橡胶的含量为100重量份时，所述增塑剂的含量为35-50重量份，所述增塑剂为数均分子量≤10000的丁二烯-丙烯腈聚合物。
2.如权利要求1所述的中低硬度丁腈橡胶，其特征在于，所述丁腈橡胶为丁腈橡胶N41。
3.如权利要求1所述的中低硬度丁腈橡胶，其特征在于，所述活化剂选自氧化锌、硬脂酸中的至少一种，所述丁腈橡胶的含量为100重量份时，所述活化剂的含量为4-7重量份。
4.如权利要求1所述的中低硬度丁腈橡胶，其特征在于，所述硫化剂为硫磺，所述丁腈橡胶的含量为100重量份时，所述硫化剂的含量为1-1.5重量份。
5.如权利要求1所述的中低硬度丁腈橡胶，其特征在于，所述硫化促进剂选自硫化促进剂TT、硫化促进剂DM、硫化促进剂M中的至少一种。
6.如权利要求1所述的中低硬度丁腈橡胶，其特征在于，所述丁腈橡胶的含量为100重量份时，所述硫化促进剂的含量为2-3重量份。
7.如权利要求1所述的中低硬度丁腈橡胶，其特征在于，所述防老剂选自防老剂RD、防老剂MB中的至少一种，所述丁腈橡胶的含量为100重量份时，所述防老剂的含量为2.5-3.5重量份。
8.如权利要求1所述的中低硬度丁腈橡胶，其特征在于，所述防护蜡为微晶蜡，所述丁腈橡胶的含量为100重量份时，所述防护蜡的含量为1重量份。
9.如权利要求1所述的中低硬度丁腈橡胶，其特征在于，所述补强剂为炭黑，所述丁腈橡胶的含量为100重量份时，所述补强剂的含量为30-50重量份。
10.如权利要求1所述的中低硬度丁腈橡胶，其特征在于，所述加工助剂为蜡粉AC617A，所述丁腈橡胶的含量为100重量份时，所述加工助剂的含量为2-5重量份。
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| CN202210099395.XA CN114539643B (zh) | 2022-01-27 | 2022-01-27 | 一种可用于与abs塑料接触的中低硬度丁腈橡胶 |
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Citations (5)
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| CN103756236A (zh) * | 2014-01-06 | 2014-04-30 | 朱叶周 | 用于制备三维打印快速成型的软性打印材料的热塑性弹性体组合物 |
| CN107840901A (zh) * | 2016-09-20 | 2018-03-27 | 中国石油天然气股份有限公司 | 一种丁腈橡胶用防老化型增塑剂的制备方法 |
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2022
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Patent Citations (5)
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| 董超峰;李东升;李晓鹏;张轩;: "耐低温、耐油丁腈橡胶复合材料的制备", 火箭推进, no. 04, pages 84 - 89 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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